基于有限元与空气动力学的弓网接触压力仿真分析
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-17页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.1 弓网系统动力学研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 列车空气动力学的研究现状 | 第15页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 接触网静态模型的建立 | 第17-31页 |
| 2.1 接触网概述 | 第17-18页 |
| 2.2 接触网简化模型 | 第18-19页 |
| 2.3 有限元分析的基本原理 | 第19-20页 |
| 2.4 梁系结构的有限元法 | 第20-24页 |
| 2.4.1 局部坐标系下梁单元的刚度矩阵 | 第20-22页 |
| 2.4.2 坐标转换矩阵 | 第22-23页 |
| 2.4.3 整体坐标系下的单元刚度矩阵 | 第23-24页 |
| 2.4.4 整体刚度矩阵 | 第24页 |
| 2.5 接触网有限元模型的建立 | 第24-29页 |
| 2.5.1 接触网静态平衡的有限元方程 | 第24-25页 |
| 2.5.2 接触网静态平衡状态的仿真方法 | 第25-27页 |
| 2.5.3 接触网静形态的仿真结果 | 第27-29页 |
| 2.6 接触网的弹性分析 | 第29-30页 |
| 2.7 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 弓网系统模型的建立与仿真 | 第31-43页 |
| 3.1 受电弓模型及其运动方程 | 第31-33页 |
| 3.2 接触网的运动微分方程 | 第33-35页 |
| 3.2.1 具有一定刚度的接触悬挂的振动微分方程 | 第33-34页 |
| 3.2.2 接触线和承力索的振动微分方程 | 第34-35页 |
| 3.3 弓网耦合计算模型 | 第35-36页 |
| 3.4 弓网运动微分方程的求解 | 第36-37页 |
| 3.5 基于ANSYS的结构动力学分析 | 第37-39页 |
| 3.5.1 瞬态动力学分析 | 第37-38页 |
| 3.5.2 生死单元技术 | 第38-39页 |
| 3.6 弓网动态接触压力的仿真及分析 | 第39-42页 |
| 3.6.1 弓网接触压力统计值 | 第39页 |
| 3.6.2 弓网接触压力仿真结果及分析 | 第39-40页 |
| 3.6.3 不同速度下的弓网接触压力 | 第40-42页 |
| 3.7 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 受电弓空气动力理论 | 第43-54页 |
| 4.1 空气动力学的基本方程 | 第43-45页 |
| 4.1.1 可压缩流的基本控制方程 | 第43-44页 |
| 4.1.2 不可压缩流的基本控制方程 | 第44-45页 |
| 4.2 湍流理论 | 第45-47页 |
| 4.2.1 湍流的特性 | 第45-46页 |
| 4.2.2 湍流的模拟 | 第46-47页 |
| 4.3 边界层理论 | 第47-48页 |
| 4.4 受电弓的空气动力特性 | 第48-50页 |
| 4.4.1 受电弓空气阻力 | 第48-49页 |
| 4.4.2 受电弓空气升力 | 第49页 |
| 4.4.3 受电弓空气力矩 | 第49-50页 |
| 4.5 受电弓气动抬升力的等效计算 | 第50-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 受电弓空气动力仿真及分析 | 第54-67页 |
| 5.1 受电弓的简化三维模型 | 第54-55页 |
| 5.2 确定计算区域及网格划分 | 第55-56页 |
| 5.3 边界条件的设定 | 第56-57页 |
| 5.4 求解器相关参数的设定 | 第57页 |
| 5.5 仿真结果及分析 | 第57-61页 |
| 5.5.1 受电弓表面及其周围空气的压力分布 | 第57-58页 |
| 5.5.2 受电弓周围空气速度分布 | 第58-59页 |
| 5.5.3 受电弓受到的空气动力 | 第59-61页 |
| 5.6 气动抬升力计算结果及分析 | 第61-63页 |
| 5.7 考虑气动抬升力时弓网接触压力仿真 | 第63-64页 |
| 5.8 受电弓空气动力性能改善措施 | 第64-65页 |
| 5.9 本章小结 | 第65-67页 |
| 结论 | 第67-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第74页 |
